import java.util.*;

public class Main {
    public static void main(String[] args) {

        Main main = new Main();
        int[] arr=new int[]{100,100,100,100};
        int target=-11;
        List<List<Integer>> lists = main.fourSum(arr, target);
    }


    public List<List<Integer>> threeSum(int[] nums) {
        // 1. 先进行数组排序
        Arrays.sort(nums);
        // 2. 创建返回值
        List<List<Integer>> ret = new ArrayList<>();
        int n = nums.length;
        // 3.固定一个数，然后left和right进行双指针操作
        for (int i = 0; i < n; ) {
            int left = i + 1;
            int right = n - 1;
            // 固定的数
            int target = -nums[i];
            while (left < right) {
                int sum = nums[left] + nums[right];
                if(sum > target) {
                    right--;
                }else if(sum < target) {
                    left++;
                }else{
                    ret.add(Arrays.asList(nums[i], nums[left], nums[right]));
                    left++;
                    right--;
                    // 去重,因为仅需返回一组相同的数据，所以当左右指针遇到相同的数字，直接跳过
                    while(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) left++;
                    while(left < right && nums[right] == nums[right + 1]) right--;
                }
            }
            // 固定数去重
            i++;
            while (i<n && nums[i] == nums[i - 1]) i++;
        }
        return ret;
    }

    public List<List<Integer>> fourSum(int[] nums, int target) {
        // 排序
        Arrays.sort(nums);
        List<List<Integer>> ret=new ArrayList<>();
        int n = nums.length;
        for(int i=0;i<n;){
            // 减去nums[i],可将问题转化成三数之和
            long tmpi=(long) target-nums[i];
            for(int j=i+1;j<n;){
                long tmpj=(long)tmpi-nums[j];
                int left=j+1;
                int right=n-1;
                while(left<right){
                    int sum = nums[left]+nums[right];
                    if(sum > tmpj){
                        right --;
                    }else if (sum < tmpj){
                        left ++;
                    }else{
                        ret.add(Arrays.asList(nums[i], nums[j], nums[left], nums[right]));
                        left++;
                        right--;
                        while(left < right && nums[left] == nums[left - 1]) left++;
                        while(left < right && nums[right] == nums[right + 1]) right--;
                    }
                }
                j++;
                while(j<n && nums[j] == nums[j-1]) j++;
            }
            i++;
            while(i<n && nums[i] == nums[i-1]) i++;
        }
        return ret;
    }

}